8.2. Системы автоматического управления лифтом
Несмотря на большое разнообразие средств реализации систем управления лифтами, алгоритмическая основа близка вследствие однотипности решаемых задач.
Для одиночного лифта в режиме нормальной работы блок-схема системы управления может быть представлена в виде, приведенном на рис. 8.4.
Узел регистрации приказов и вызовов УРПВ получает информацию с кнопочных постов вызовов и приказов ПВП, запоминает ее, передает сигналы о вызовах и приказах СВП в другие узлы, а затем отключает эти сигналы после выполнения соответствующих требований. Выполняется обычно на реле с самоблокировкой или на базе «залипающих» кнопок. В схемах на бесконтактных логических элементах для запоминания этих сигналов обычно используются триггеры (например, D-триггеры).
Узел определения положения кабины УОПК представляет собой совокупность установленных в шахте и на кабине датчиков и электрической схемы, которые формируют сигналы об этажах положения кабины в шахте СПК.
Рис.8.4. Блок-схема системы управления одиночным двухскоростным лифтом: ПЛ – привод лифта, ПД – привод дверей, ПВП – посты вызовов и приказов, УРПВ –узел регистрации приказов и вызовов, УВНД – узел выбора направления движения, УОПК – узел определения положения кабины, УЗО – узел замедления и остановки, ДПД – датчики положения дверей, ДСП – датчики состояния лифта, УБЗ – узел блокировок и защит, УВВ – узел выдержки времени, УОЗД – узел открывания и закрывания дверей, ПСУ – позиционно-согласующее устройство, Сб – сигнал движения вверх, СН – сигнал движения вниз, СБ – сигнал большой скорости, CM – сигнал малой скорости, СЗД – сигнал закрывания дверей. СОД – сигнал открывания дверей, СВВ – сигнал выдержки времени, СВП – сигналы о вызовах и приказах, СНПК – сигнал о наличии пассажира в кабине, СПЗК – сигнал о полной загрузке кабины, СПГК– сигнал о перегрузке кабины
В этот узел входит также установленный на кабине датчик точной остановки (обычно герконовый), который при заходе кабины в зону точной остановки кабины наезжает на установленный на каждом этаже шунт и формирует сигнал торможения кабины. Зона действия этого датчика, разумеется, значительно меньше зоны действия указанных выше датчиков этажа положения кабины (обычно называются датчиками селекции), которые охватывают зону замедления с двух сторон от требуемого уровня остановки кабины.
В современных лифтах, особенно при использовании микроэлектронных элементов в системах управления, широко используется счетный способ определения положения кабины, при котором задается базовый этаж (обычно первый) и подсчитывается количество пройденных кабиной этажей относительно базового с учетом направления движения. Для этого используется счетчик и устанавливаемые на кабине один или два датчика («датчик замедления вверх» и «датчик замедления вниз»), которые при заходе поднимаемой кабины в зону замедления каждого этажа обеспечивают увеличение на единицу показаний счетчика, а при заходе в зону замедления каждого этажа опускаемой кабины – уменьшение на единицу показаний счетчика.
В результате в счетчике записывается число (в двоичной системе счисления), определяющее номер этажа положения кабины. Эти числа могут непосредственно использоваться в цифровом виде (например, в микропроцессорной системе управления) либо с помощью дешифратора преобразовываться в потенциальные сигналы селекции, однозначно определяющие этаж положения кабины на соответствующем выходе дешифратора. Использование счетного способа позволяет упростить схему и существенно уменьшить количество датчиков, однако увеличивается вероятность получения неправильной информации о положении кабины в результате сбоя счетчика или влияния помех. Поэтому обычно на крайних этажах устанавливаются дополнительные датчики («датчик верхнего этажа» и «датчик нижнего этажа»), по сигналам с которых проверяется соответствие показаний счетчика номеру этого крайнего этажа и, в случае необходимости, коррекция записанного в счетчике числа.
Узел выбора направления движения УВНД сопоставляет сигнал об этаже вызова или приказа СВП, поступающий с узла регистрации приказов и вызовов УРПВ, с сигналом об этаже положения кабины СПК, поступающим с узла определения положения кабины УОПК, и на основе этого сопоставления подает на привод лифта ПЛ либо сигнал движения наверх СВ, либо сигнал движения вниз СН (например, включаются соответствующие контакторы направления движения).
Узел замедления и остановки кабины УЗО при совпадении этажа положения кабины (сигнал СПК) и этажа назначения (сигнал СВП) сначала отключает сигнал большой скорости СБ (отключается контактор большой скорости привода) и подает на привод ПЛ сигнал малой скорости (включается соответствующий контактор привода), а затем, при заходе кабины в зону точной остановки, снимает сигнал малой скорости СМ, обеспечивая отключение двигателя и торможение кабины.
Узлы УВНД, УЗО и УОПК включают в себя ряд общих элементов и цепей, которые последовательно выполняют различные задачи управления, поэтому их иногда объединяют в один узел ПСУ(позиционно-согласующее устройство).
Узел открывания и закрывания дверей УОЗД подает на привод дверей ПД сигнал открывания СОД, когда этаж вызова или приказа (сигнал СВП) при неподвижной кабине совпадает с этажом положения кабины и нахождении ее в зоне точной остановки (сигнал СПК). При открытой кабине сигнал приказа обеспечивает закрывание дверей.
Узел блокировок и защит УБЗ формирует сигнал разрешения работы лифта СРРЛ по информации от датчиков нормального состояния предохранительных устройств лифта ДСЛ и от датчиков закрытого положения дверей ДПД. Обычно этот узел представляет собой последовательно включенные размыкающие контакты этих датчиков (конечных выключателей), через цепь которых осуществляется питание схемы управления. Размыкание любого из контактов снимает напряжение со схемы управления лифтом и исключает возможность движения кабины.
При этом для обеспечения возможности использования информации о положении дверей часто используется промежуточное реле контроля дверей РКД, которое обычно включено при закрытых дверях и отключается при открывании одной из дверей. Датчики состояния лифта ДСЛ размыкают свои контакты при срабатывании ловителей (ВЛ), при выходе кабины за пределы верхнего и нижнего этажей (ВК), при ослаблении каната ограничителя скорости (ВНУ), при обрыве или вытяжке одного или нескольких подъемных канатов лифта (СПК). В цепь контактов этих датчиков обычно вводят контакт выключателя, размыкающийся при проведении ремонтных работ в приямке шахты, и контакты кнопок «Стоп», расположенных в кабине и в машинном помещении.
Узел выдержки времени УВВ (обычно это реле времени, выключающееся через несколько секунд после снятия напряжения с его обмотки) включает выдержку после полного открывания дверей (при снятии сигнала открывания дверей СОД) и своим сигналом СВВ через узел УРПВ исключает возможность работы лифта по вызовам. Двери при этом остаются открытыми, давая возможность пассажирам войти в кабину или выйти из кабины. После окончания выдержки времени снятие сигнала СВВ через узел УОЗД формируется сигнал закрывания дверей СЗД. При закрытых дверях кабина может продолжать движение по приказам или освобождается для работы по вызовам.
В лифтах с неподвижным полом, когда отсутствует информация о наличии пассажиров в кабине, после закрывания дверей снова включается выдержка времени, а сигнал СВВ исключает возможность работы по вызовам (кабина считается занятой). Это дает возможность замешкавшемуся пассажиру и после закрывания дверей принять решение и нажать нужную кнопку приказа. Кабина может двигаться по вызовам только после окончания этой дополнительной выдержки времени при отсутствии приказов (кабина считается свободной). Такое решение увеличивает потери времени при работе лифта и не способствует сохранению его высокой безопасности, поэтому возможно лишь в лифтах с ненапряженными пассажиропотоками.
Узел определения загрузки кабины УОЗК представляет собой установленные под подвижным полом кабины микропереключатели, срабатывающие при разной загрузке кабины. Сигнал о наличии пассажира в кабине СНПК (15 кг) поступает на узел УРПВ и отдает приоритет работе по приказам. В лифтах без собирательного управления вызовы при этом отключены до полного освобождения кабины, а в лифтах с собирательным управлением начало движения возможно только по приказу, но после пуска кабины цепи вызовов снова подключаются для обеспечения возможности остановки по попутным вызовам.
Сигнал перегрузки СПГ (110 %) поступает на узел УОЗД и запрещает закрывание дверей (а, следовательно, и движение) перегруженной кабины. Сигнал полной загрузки кабины СПЗК (90 %) поступает на узел УЗО и запрещает остановку полностью загруженной кабины по попутным вызовам, что исключает потери времени на эти бесполезные остановки (используется только в лифтах с собирательным управлением). В некоторых лифтах используется также информация о других уровнях загрузки кабины. В лифтах с неподвижным полом узел УОЗК отсутствует, что исключает возможность использовать указанную информацию (предпринимаются, правда, попытки получить информацию о загрузке кабины другими средствами, которые еще не получили широкого распространения).